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长江口细颗粒泥沙静水沉降试验研究

作　者: 陈曦
导　师: 董胜
学　校: 中国海洋大学
专　业: 港口、海岸及近海工程
关键词: 长江口 细颗粒泥沙 絮凝 静水沉降 沉速
分类号: TV149
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


本文利用长江口南港北槽深水航道内的细颗粒泥沙进行静水沉降试验研究，研究分为两个部分：一是对长江口悬沙的絮凝沉降进行了研究，此试验采用长江口的细颗粒泥沙与原状海水，利用新式的沉降筒及先进的测控设备来研究悬沙静水沉速与水温、盐度、含沙量的相关关系；二是对长江口浮泥的静水沉降进行了研究，主要对长江口浮泥及不同粒径的高含沙量泥沙沉降过程进行研究，寻找长江口细颗粒泥沙在落淤后沉降中物理特性方面的某些规律。通过综合分析，得到以下主要结论。悬沙沉降：1、本次试验枯季静水沉降速度在0.033mm/s0.36mm/s之间；洪季沉速在0.016mm/s0.39mm/s之间。2、长江口北槽细颗粒泥沙的枯季的最佳絮凝含沙量为7kg/m3，最佳絮凝盐度为7‰左右；洪季的最佳絮凝含沙量为4.6kg/m3，最佳絮凝盐度为10‰12‰，泥沙的沉速随含沙量（盐度）增加先增大，待达到最佳絮凝含沙量（盐度）后，沉速随含沙量（盐度）的增加先减少再趋于稳定，当水体中含沙量超过10kg/m3时，泥沙的沉速将大幅减小，此时含沙量对泥沙的沉降占主导因素。3、实验结果表明水体温度增加，泥沙的沉速会增加，当含沙量在2kg/m37kg/m3时，洪的沉速是枯季的沉速1.21.5倍左右，而在其它含沙量范围内，温度对泥沙的沉降影响不大。4、通过对试验结果的整理，给出了泥沙静水沉降的经验公式。浮泥沉降：进行了高含沙量的泥沙沉降试验，发现长江口北槽浮泥在静水沉降时，泥沙沉降未进入密实状态，沉速约为0.31×10-3mm/s；并进行了同浓度下粒径为16μm与58μm泥沙的沉降试验，其泥沙沉速约为0.58×10-3mm/s、0.48×10-2mm/s；泥沙的颗粒级配对沉降过程有重要的影响：泥沙中黏性泥沙较多时，沉降速度慢，整个密实阶段泥沙颗粒级配的变化不明显；当泥沙中粗颗粒较多时，沉降速度快，沉降过程中泥沙颗粒级配有较大变化。本文对研究长江口粘性细颗粒泥沙基本特性以及长江口航道回淤原因有一定的参考价值。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-11
1 绪论  11-21
  1.1 研究背景与研究意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-19
    1.2.1 絮凝机理  12-13
    1.2.2 絮凝沉降影响因子  13-17
    1.2.3 泥沙密实  17-19
  1.3 本文研究内容  19
  1.4 本文研究流程图  19-21
2 研究区域概述及研究方法  21-27
  2.1 长江口水动力特征  21-23
  2.2 长江口泥沙  23-25
  2.3 盐度  25-26
  2.4 本章结语  26-27
3 絮凝沉降试验研究  27-44
  3.1 研究方法  27-31
    3.1.1 沉速测量方法  27-29
    3.1.2 沉速的计算方法  29-31
  3.2 试验介绍  31-43
    3.2.1 试验仪器设备  31-36
    3.2.2 泥样的选取  36-37
    3.2.3 水温的选择  37-38
    3.2.4 水样的选择  38-40
    3.2.5 试验流程  40
    3.2.6 本实验沉速计算方法  40-43
    3.2.7 沉验组次  43
  3.3 试验现象  43
  3.4 本章小结  43-44
4 悬沙沉降试验结果分析  44-63
  4.1 枯季试验结果分析  44-49
    4.1.1 盐度对泥沙沉降的影响  44-46
    4.1.2 含沙量对泥沙沉降的影响  46-49
  4.2 洪季试验结果分析  49-55
    4.2.1 盐度对泥沙沉降的影响  49-52
    4.2.2 含沙量对泥沙沉降的影响  52-55
  4.3 洪枯季试验结果对比分析  55-57
    4.3.1 沉速结果对比分析  55-57
    4.3.2 温度对沉速的影响  57
  4.4 洪枯季沉速经验公式拟合  57-61
  4.5 本章小结  61-63
5 浮泥沉降试验研究  63-82
  5.1 浮泥的测量方法  63-65
  5.2 试验介绍  65-69
    5.2.1 试验仪器设备  65-68
    5.2.2 试验沙样的制备  68-69
    5.2.3 试验流程  69
  5.3 试验现象  69-70
  5.4 试验结果分析  70-80
  5.5 结语  80-82
6 结论与展望  82-84
  6.1 结论  82-83
  6.2 展望  83-84
参考文献  84-89
致谢  89-90
个人简历  90
在学期间参加的科研工作  90
发表的学术论文  90-91

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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水利工程基础科学 > 泥沙动力学、河流动力学 > 泥沙测验和试验研究
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